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Nachtsichtgläser
ITT F-4949 (AN/AVS-9)
Night Vision Googles
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Um auch bei Nacht Einsätze durchführen zu können hat das Österreichische Bundesheer für die Hubschrauberpiloten Nachtsichtgläser (NVGs) der höchsten international verfügbaren Leistungsklasse (Gen III) beschafft. Dafür wurden die Cockpits der älteren Hubschrauber von den österreichischen Fliegerwerften umgerüstet um sie mit NVGs bedienen zu können (Spezielle Anforderungen an Cockpitbeleuchtung und Instrumente). Die S-70A-42 Black Hawks waren ab Werk mit einem NVG kompatiblen Cockpit ausgestattet.
Das AN/AVS-9 System sind speziell für die Anforderungen von Piloten entwickelt.
Diverse Einstellmöglichkeiten ermöglichen die optimale Anpassung an die persönlichen Bedürfnisse des Benutzers. So kann ein Dioptrienabgleich von +2 bis -6 sowie ein Pupillenabstand von 52-72mm eingestellt werden.
Das System kann, wenn es nicht benötigt wird, am Helm hochgeklappt werden und schaltet sich dann automatisch ab. Beim herunterklappen schaltet es automatisch ein und kommt wieder in die ursprünglich eingestellte Position.
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Wie funktionieren Night Vision GooglesDie auch "Restlichtverstärker" genannten NVGs sind in der Lage vorhandenes Licht 40.000 bis 70.000-fach (Gen. III) zu verstärken.Einfallendes Licht - sowohl aus dem sichtbaren Bereich als auch bis hin zur Grenze des Infrarotbereichs - von Mond, Sternen, Straßenbeleuchtung, etc. wird durch die Optik auf eine mit Galliumarsenid (GaAs) beschichtete Photokathode projiziert. Aus jedem so beleuchteten Punkt der Photokathode treten Photoelektronen aus, welche anschließend auf eine Mikrokanalplatte (MCP) treffen. Die MCP ist eine dünne Glasplatte etwa in der Größe einer 1-Euro-Münze welche viele Millionen von winzigen Kanälen enthält. MCPs in Gen III NVGs verfügen über 13.000+ solcher Kanäle pro mm² - insgesamt je Type mehr als 6 Mio. und bis über 10 Mio. Kanäle pro MCP. Die Anzahl der Kanäle in der Platte steht dabei unmittelbar im Zusammenhang mit der Bildauflösung bzw. -schärfe der NVGs. Auf der Eingangsseite der MCP schlagen die Photoelektronen auf und lösen Sekundärelektronen aus. Dadurch und beim durchströmen der MCP wird die ursprüngliche Menge an Photoelektronen viele hundert mal vervielfacht.
Am Ende des Restlichtverstärkers steht als Anode ein phosphorbeschichteter Leuchtschirm, welcher die Photoelektronen wieder in sichtbares Licht umwandelt.
Der Leuchtschirm ist das einzige Element des Systems, dass mit Strom versorgt werden muss. Die Ernergie aus zwei Mignon(AA)-Zellen ermöglicht ca. 24 Stunden Betrieb.
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Herz des AN/AVS-9 ist der MX-10160 Bildverstärker. Er enthält in einem Vakum die Photokathode, die Mikrokanalplatte und den phosphorbeschichteter Leuchtschirm. Der äussere Durchmesser beträgt 3,7cm, die Länge 3cm, der Lichteinlass 1,8cm, der Lichtauslass 2cm. |
3D-Modell des AN/AVS-9 via ITT Night Vision |
Entwicklung der Restlichtverstärker-TechnologieGeneration 0; ab 1940er Jahre; Sensivität ca. 60 Microampere per Lumen (µA/lm); Lichtumwandler abhängig von zusätzlichem Infrarotstrahler um die vorhandene Energiemenge zu erhöhen. Ein Konus wird verwendet um die Eektronen zu sammeln und zu beschleunigen um so eine Verstärkung zu erzielen. Der Aufbau des Geräts führt zu geometrischen Verzerrungen im Bild. Lichtverstärkung ca. 300-fach.Exportbeschränkung: Export nur mit Genehmigung des U.S. Department of Commerce, Technologie weltweit verfügbar, Im Freiverkauf/Handel
Generation 1; ab 1950er Jahre; Sensivität ca. 180-200µA/lm; Geräte kommen aufgrund höherer Sensivität ohne Infrarostrahler aus (passiv).
Allerdings führt die höhere Sensivität bei Lichtquellen im Blickfeld zu "blooming" (helle Flecken) bei der Bildwiedergabe.
Der Konus ist weiterhin Bestandteil des Systems und führt zu geometrischen Verzerrungen im Bild. Die Baugröße des Wandlers gegenüber Gen 0 ist nur unwesentlich geringer.
Lichtverstärkung 1.000 bis 8.000-fach.
Generation 2; ab 1960er Jahre; Sensivität ca. 240µA/lm; Die Einführung der Mikrokanalplatte (MCP) als flächenhaft auflösender Sekundärelektronenvervielfacher löst das Verzerrungs- und Blooming-Problem. Die Auflösung der MCP beträgt ab 30 Linienpaare pro Milimeter(lp/mm) aufwärts. Die Baugröße des Wandlers gegenüber Gen 1 beträgt nur noch ca. ein Viertel. Lichtverstärkung 15.000 bis 60.000-fach. Lebensdauer 2.000+ Stunden.
Generation 3; ab 1980er Jahre; Sensivität über 800 µA/lm (aktuell ca. 1.200 - 1.800 µA/lm; Die Baugröße des Wandlers ist etwas geringer. Zum Schutz der MCP vor schädlichen Ionen wird eine Beschichtung aufgetragen, welche die Lebensdauer des Wandlers verfünffacht. Die Auflösung der MCP beträgt 45 lp/mm aufwärts. Lichtverstärkung 40.000 bis 70.000-fach. Lebensdauer über 10.000 Stunden.
Derzeitige technische Spezifikation für US-Exportfreigabe: Signal/Noise-Verhältnis multipliziert mit Linienpaare pro Milimeter darf den Wert 1600 nicht überschreiten.
Generation 4; ab 2000er Jahre; Sensivität über 1.800 µA/lm. Gen 4 verwendet keinen Beschichtung der MCP zum Schutz vor Ionen. Die Auflösung der MCP beträgt 64 lp/mm aufwärts. Lichtverstärkung über 80.000-fach. Lebensdauer sinkt gegenüber Gen 3.
Weltmarktführer: ITT Night Vision |
www.airpower.at